Bu soruda, özdeş ampullerle kurulmuş bir elektrik devresinde hangi ampulün en parlak yanacağını bulmamız isteniyor. Ampullerin parlaklığı, üzerlerinden geçen akımın büyüklüğü ile doğru orantılıdır (çünkü özdeş ampuller için direnç R sabittir ve güç \(P = I^2 R\) formülüyle bulunur). Dolayısıyla, üzerinden en büyük akım geçen ampul en parlak yanacaktır.
- Adım 1: Devre kollarının eşdeğer direncini belirleyin.
Devre üç paralel koldan oluşmaktadır:
- 1. Kol (üst): 1, 2 ve 3 numaralı ampuller seri bağlıdır. Her bir ampulün direnci R olsun. Bu kolun eşdeğer direnci: \(R_{123} = R + R + R = 3R\).
- 2. Kol (orta): 4 ve 5 numaralı ampuller seri bağlıdır. Bu kolun eşdeğer direnci: \(R_{45} = R + R = 2R\).
- 3. Kol (alt): Sadece 6 numaralı ampul bulunmaktadır. Bu kolun eşdeğer direnci: \(R_6 = R\).
- Adım 2: Her bir koldan geçen akımı hesaplayın.
Paralel kollarda gerilimler eşittir ve pilin gerilimine (V) eşittir. Ohm Kanunu'na göre akım \(I = V/R_{eşdeğer}\) formülüyle bulunur.
- 1. Koldaki Akım: \(I_{123} = V / (3R)\). Bu akım 1, 2 ve 3 numaralı ampullerden geçer. Yani \(I_1 = I_2 = I_3 = V / (3R)\).
- 2. Koldaki Akım: \(I_{45} = V / (2R)\). Bu akım 4 ve 5 numaralı ampullerden geçer. Yani \(I_4 = I_5 = V / (2R)\).
- 3. Koldaki Akım: \(I_6 = V / R\). Bu akım sadece 6 numaralı ampulden geçer.
- Adım 3: Ampullerden geçen akımları karşılaştırın.
Akımları karşılaştırırsak:
- \(I_1 = I_2 = I_3 = V / (3R)\)
- \(I_4 = I_5 = V / (2R)\)
- \(I_6 = V / R\)
Bu değerlere bakıldığında, \(V/R\) en büyük akım değeridir. Dolayısıyla \(I_6\) en büyük akımdır.
Sıralama şu şekildedir: \(I_6 > I_4 = I_5 > I_1 = I_2 = I_3\).
- Adım 4: En parlak yanan ampulü belirleyin.
Üzerinden en büyük akım geçen ampul 6 numaralı ampuldür. Bu nedenle 6 numaralı ampul en parlak yanacaktır.
Cevap D seçeneğidir.